CN104019304A - 高温旋转接头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高温旋转接头。包括壳体和外管，外管装在壳体的内孔中；其特征在于：外管上设有密封台阶，外管与壳体尾端通过第一活动密封连接组件密封连接，外管与壳体前端通过第二活动密封连接组件密封连接。第一活动密封连接组件中，第一球面环、中盖和圆柱环依次套装在外管尾部，第一球面环内端面通过弹簧定位组件与密封台阶一侧连接，第一球面环外球面与中盖内表面相配合，中盖内表面与第一球面环的外球面相配合；圆柱环装在中盖的外端中心孔内并不跟随外管转动；中盖法兰部与壳体尾端连接；第二活动密封连接与第二活动密封连接组件结构相似且对称布置。本发明的壳体具有稳定的双支撑，在高速运转情况下转动平稳，延长了设备的使用寿命。

Description

高温旋转接头

技术领域

本发明涉及一种用于流体介质从静止管道输入到旋转设备中的连接密封部件，具体地说是一种高温旋转接头，属于机械密封技术领域。

背景技术

旋转接头是流体介质（液体、气体等）从静止管道输入到旋转设备中的连接密封部件，是解决跑、冒、滴、漏，节约能源，保护环境，改善工作条件的密封装置。当输送的流体介质是高温介质（如导热油）时，对旋转接头的质量要求更高。如在制革领域，需要输送高温的导热油介质，在已有的技术中，常用的旋转接头主要存在外形粗糙、简陋的缺点，导热油介质在管道中热量损耗，造成辊筒表面温度不均匀，导致无纺布、皮革、薄膜等在生产过程中容易断裂，影响生产进度。另外，现在大部分厂商制造的高温旋转接头在使用过程中还容易出现介质泄漏的现象，这种高温介质的泄漏容易引发火灾事故，造成财产损失，严重的甚至产生人员伤亡。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种高温旋转接头，其结构设计合理，外形美观、光洁，热传递效果好，对密封磨损有可靠补偿，密封性能好，使用寿命长。

按照本发明提供的技术方案：高温旋转接头，包括壳体和外管，外管装在壳体的内孔中；其特征在于：

所述外管上设有密封台阶，外管与壳体尾端通过第一活动密封连接组件密封连接，外管与壳体前端通过第二活动密封连接组件密封连接；

所述第一活动密封连接组件包括第一孔用弹性挡圈、中盖、圆柱环、第一圆柱销和第一球面环，所述第一球面环、中盖和圆柱环由内向外依次套装在外管尾部外圆上，第一球面环位于壳体内孔尾部，第一球面环内端面通过弹簧定位组件与外管上密封台阶一侧连接，第一球面环外球面与中盖内表面相配合，中盖内表面与第一球面环的外球面相配合；所述圆柱环装在中盖的外端中心孔内并通过第一孔用弹性挡圈卡住限位，圆柱环通过第一圆柱销与中盖连接，以使圆柱环不会跟随外管转动；所述中盖的法兰部与壳体尾端固定连接；

所述弹簧定位组件包括第一弹簧座、第二弹簧座、压板和弹簧，第一弹簧座、第二弹簧座依次套装在外管外圆上，第一弹簧座与第一球面环内端面连接，压板装在第二弹簧座内孔中并嵌入第二弹簧座的键槽内，压板固定安装在外管外圆上，所述弹簧设置在第二弹簧座与外管上密封台阶之间；

所述第二活动密封连接组件包括第二球面环、端盖、第二圆柱销、导向环和第二孔用弹性挡圈；所述第二球面环、端盖和导向环由内向外依次套在外管前部外圆上，第二球面环位于壳体内孔前部，第二球面环内端面与外管上密封台阶另一侧连接，第二球面环外球面与端盖内表面相配合，导向环装在端盖的外端中心孔内并通过第二孔用弹性挡圈卡住限位，导向环通过第二圆柱销与端盖连接，以使导向环不会跟随外管转动；所述端盖的法兰部与壳体前端固定连接。

作为本发明的进一步改进，所述中盖的法兰部端面与壳体尾端面之间夹装有第一密封垫，所述端盖的法兰部端面与壳体前端面之间夹装有密封垫第二密封垫。

作为本发明的进一步改进，所述第一弹簧座的内孔表面上设有密封槽，密封槽内装有第一O型圈。

作为本发明的进一步改进，所述第二弹簧座上设有若干根与外管平行的弹簧导杆，所述的若干根弹簧导杆在第二弹簧座沿周向均布，每根弹簧导杆外圆上套装一个弹簧。

作为本发明的进一步改进，所述弹簧采用圆柱螺旋弹簧。

作为本发明的进一步改进，所述外管头端安装有快换法兰机构，所述快换法兰机构包括快换法兰、小压板和半分环，所述外管前端的颈部设有环形安装槽，所述半分环套装在该环形安装槽上，小压板固定安装在该环形安装槽内，半分环通过小压板限位不能脱出；所述快换法兰套在半分环上，所述快换法兰的内孔周面和半分环的外圆周面为相适配的锥面，快换法兰在半分环限制下只能向后移动而不能向前移动。

作为本发明的进一步改进，所述外管尾端中心设有内管通孔，尾盖安装在外管尾端，尾盖固定连接在中盖上，尾盖中心通孔与外管的内管通孔相连通，在尾盖止口端面与外管尾端面之间夹装有尾部密封垫。

作为本发明的进一步改进，所述内管通孔的内壁上设有至少一道密封环槽，密封环槽内装有第二O型圈。

作为本发明的进一步改进，所述外管前端面上设有端部密封垫。

作为本发明的进一步改进，所述端部密封垫采用紫铜垫。

本发明与已有技术相比，具有以下优点：

（1）、本发明的壳体具有稳定的双支撑，在高速运转情况下转动平稳；外管与壳体尾端通过第一活动密封连接组件密封连接，外管与壳体前端通过第二活动密封连接组件密封连接，解决了高温介质热量流失问题，并有利于延长了设备的使用寿命；

（2）、本发明的外管尾端中心设有内管通孔并安装尾盖，内管通孔作为内管的支撑结构，内管与外管配合处设有密封环槽，密封环槽内装有O型圈以使内管与外管在配合处保持隔绝，防止回油管路中的冷油进入热油管路中，影响了热效率的传递，提高了能源的利用率；

（3）、本发明中的弹簧采用圆柱螺旋弹簧，弹簧只需一个旋向（或左或右不限），改变了过去Q型、RY型结构弹簧需要左、右定向的麻烦，克服了因弹簧装错旋向易导致的弹簧逆向受力而失效问题；

（4）、本发明中的第二弹簧座与外管上密封台阶之间采用了多弹簧结构分布在的上还采用了多弹簧结构分布，保证了密封面受力均匀；

（5）、本发明可以兼作低温、低压旋转接头用，降低客户单位使用成本；

（6）、本发明外形美观，表面光洁，壳体为无余量精密铸造而成，降低了机械加工成本。

附图说明

图1为本发明实施例的结构主视图。

图2为图1的左视图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图所示：实施例中的高温旋转接头主要由尾盖1、第一六角头螺栓2、第一弹簧垫圈3、尾部密封垫4、第一孔用弹性挡圈5、中盖6、圆柱环7、圆柱销8、第一内六角圆柱头螺钉9、第一密封垫10、第一球面环11、第一弹簧座12、壳体13、第一O型圈14、第二弹簧座15、压板16、第二内六角圆柱头螺钉17、圆柱螺旋弹簧18，弹簧导杆19，外管20、第二密封垫21、第二球面环22、第二弹簧垫圈23、第二六角头螺栓24、端盖25、第二圆柱销26、导向环27、第二孔用弹性挡圈28、快换法兰29、小压板30、半分环31、第三内六角圆柱头螺钉32、端部密封垫33、第二O型圈34等零部件组成。

如图1、图2所示，所述外管20装在壳体13的内孔中，外管20上设有密封台阶35，外管20与壳体13尾端通过第一活动密封连接组件密封连接，外管20与壳体13前端通过第二活动密封连接组件密封连接。

所述第一活动密封连接组件的结构如图1所示，其主要由第一孔用弹性挡圈5、中盖6、圆柱环7、第一圆柱销8、第一内六角圆柱头螺钉9和第一球面环11组成，所述第一球面环11、中盖6和圆柱环7由内向外依次套装在外管20尾部外圆上，第一球面环11位于壳体13内孔尾部，第一球面环11内端面通过弹簧定位组件与外管20上密封台阶35一侧连接，第一球面环11外球面与中盖6内表面相配合，中盖6内表面与第一球面环11的外球面相配合；所述圆柱环7装在中盖6的外端中心孔内并通过第一孔用弹性挡圈5卡住限位，圆柱环7通过第一圆柱销8与中盖6连接【第一圆柱销8半边嵌置于圆柱环7外壁内，另外半边嵌置于中盖6外端中心孔内壁上的键槽内】，以使圆柱环7不会跟随外管20转动；所述中盖6的法兰部与壳体13尾端通过第一内六角圆柱头螺钉9固定连接。

所述弹簧定位组件的结构如图1所示，其主要由第一弹簧座12、第二弹簧座15、压板16、第二内六角圆柱头螺钉17和弹簧18组成，第一弹簧座12、第二弹簧座15依次套装在外管20外圆上，第一弹簧座12与第一球面环11内端面连接，压板16装在第二弹簧座15内孔中并嵌入第二弹簧座15的键槽内，压板16通过第二内六角圆柱头螺钉17固定安装在外管20外圆上，所述弹簧18设置在第二弹簧座15与外管20上密封台阶35之间。

本发明实施例中，所述第二弹簧座15上设有若干根与外管20平行的弹簧导杆19，所述的若干根弹簧导杆19在第二弹簧座15沿周向均布，每根弹簧导杆19外圆上套装一个弹簧18。由于第二弹簧座15与外管20上密封台阶35之间采用了多弹簧18结构分布，从而保证了密封面受力均匀。

所述第二活动密封连接组件的结构如图1所示，其主要由第二球面环22、第二弹簧垫圈23、第二六角头螺栓24、端盖25、第二圆柱销26、导向环27和第二孔用弹性挡圈28组成；所述第二球面环22、端盖25和导向环27由内向外依次套在外管20前部外圆上，第二球面环22位于壳体13内孔前部，第二球面环22内端面与外管20上密封台阶35另一侧连接，第二球面环22外球面与端盖25内表面相配合，导向环27装在端盖25的外端中心孔内并通过第二孔用弹性挡圈28卡住限位，导向环27通过第二圆柱销26与端盖25连接，以使导向环27不会跟随外管20转动；所述端盖25的法兰部与壳体13前端通过第二六角头螺栓24和第二弹簧垫圈23连接。

如图1、图2所示，本发明实施例中，所述外管20尾端中心设有内管通孔，尾盖1安装在外管20尾端，尾盖1通过第一六角头螺栓2和第一弹簧垫圈3固定连接在中盖6上，尾盖1中心通孔与外管20的内管通孔相连通，在尾盖1止口端面与外管20尾端面之间夹装有尾部密封垫4。但在实际生产制造中，所述内管通孔和尾盖1并不是必需的设计，如在单向流通场合，其可以省略掉。

所述内管通孔作为内管的支撑结构，内管与外管20配合处【内管通孔的内壁上】设有三道密封环槽，密封环槽内装有第二O型圈34，以使内管与外管20在配合处保持隔绝，防止回油管路中的冷油进入热油管路中，影响了热效率的传递，提高了能源的利用率。

如图1所示，为了进一步提高本发明的密封性能，所述中盖6的法兰部端面与壳体13尾端面之间夹装有第一密封垫10，所述端盖25的法兰部端面与壳体13前端面之间夹装有第二密封垫21。所述第一弹簧座12的内孔表面上设有密封槽，密封槽内装有第一O型圈14。所述外管20前端面上设有端部密封垫33，所述端部密封垫33优选采用紫铜垫。

如图1、图2所示，为了便于本发明与其他管道设备的快速链接，所述外管20头端安装有快换法兰机构，所述快换法兰机构主要由快换法兰29、小压板30、半分环31和第三内六角圆柱头螺钉32组成，所述外管20前端的颈部设有环形安装槽，所述半分环31套装在该环形安装槽上，小压板30通过第三内六角圆柱头螺钉32固定安装在该环形安装槽内，半分环31通过小压板30限位不能脱出；所述快换法兰29套在半分环31上，所述快换法兰29的内孔周面和半分环31的外圆周面为相适配的锥面，快换法兰29在半分环31限制下只能向后移动而不能向前移动。

具体安装应用时，尾盖1侧孔法兰与进口管道联接，壳体13侧孔法兰与介质出口管道联接。

Claims (10)

1.高温旋转接头，包括壳体（13）和外管（20），外管（20）装在壳体（13）的内孔中；其特征在于：

所述外管（20）上设有密封台阶（35），外管（20）与壳体（13）尾端通过第一活动密封连接组件密封连接，外管（20）与壳体（13）前端通过第二活动密封连接组件密封连接；

所述第一活动密封连接组件包括第一孔用弹性挡圈（5）、中盖（6）、圆柱环（7）、第一圆柱销（8）和第一球面环（11），所述第一球面环（11）、中盖（6）和圆柱环（7）由内向外依次套装在外管（20）尾部外圆上，第一球面环（11）位于壳体（13）内孔尾部，第一球面环（11）内端面通过弹簧定位组件与外管（20）上密封台阶（35）一侧连接，第一球面环（11）外球面与中盖（6）内表面相配合，中盖（6）内表面与第一球面环（11）的外球面相配合；所述圆柱环（7）装在中盖（6）的外端中心孔内并通过第一孔用弹性挡圈（5）卡住限位，圆柱环（7）通过第一圆柱销（8）与中盖（6）连接，以使圆柱环（7）不会跟随外管（20）转动；所述中盖（6）的法兰部与壳体（13）尾端固定连接；

所述弹簧定位组件包括第一弹簧座（12）、第二弹簧座（15）、压板（16）和弹簧（18），第一弹簧座（12）、第二弹簧座（15）依次套装在外管（20）外圆上，第一弹簧座（12）与第一球面环（11）内端面连接，压板（16）装在第二弹簧座（15）内孔中并嵌入第二弹簧座（15）的键槽内，压板（16）固定安装在外管（20）外圆上，所述弹簧（18）设置在第二弹簧座（15）与外管（20）上密封台阶（35）之间；

所述第二活动密封连接组件包括第二球面环（22）、端盖（25）、第二圆柱销（26）、导向环（27）和第二孔用弹性挡圈（28）；所述第二球面环（22）、端盖（25）和导向环（27）由内向外依次套在外管（20）前部外圆上，第二球面环（22）位于壳体（13）内孔前部，第二球面环（22）内端面与外管（20）上密封台阶（35）另一侧连接，第二球面环（22）外球面与端盖（25）内表面相配合，导向环（27）装在端盖（25）的外端中心孔内并通过第二孔用弹性挡圈（28）卡住限位，导向环（27）通过第二圆柱销（26）与端盖（25）连接，以使导向环（27）不会跟随外管（20）转动；所述端盖（25）的法兰部与壳体（13）前端固定连接。

2.如权利要求1所述的高温旋转接头，其特征在于：所述中盖（6）的法兰部端面与壳体（13）尾端面之间夹装有第一密封垫（10），所述端盖（25）的法兰部端面与壳体（13）前端面之间夹装有密封垫第二密封垫（21）。

3.如权利要求1所述的高温旋转接头，其特征在于：所述第一弹簧座（12）的内孔表面上设有密封槽，密封槽内装有第一O型圈（14）。

4.如权利要求1所述的高温旋转接头，其特征在于：所述第二弹簧座（15）上设有若干根与外管（20）平行的弹簧导杆（19），所述的若干根弹簧导杆（19）在第二弹簧座（15）沿周向均布，每根弹簧导杆（19）外圆上套装一个弹簧（18）。

5.如权利要求4所述的高温旋转接头，其特征在于：所述弹簧（18）采用圆柱螺旋弹簧（18）。

6.如权利要求1所述的高温旋转接头，其特征在于：所述外管（20）头端安装有快换法兰机构，所述快换法兰机构包括快换法兰（29）、小压板（30）和半分环（31），所述外管（20）前端的颈部设有环形安装槽，所述半分环（31）套装在该环形安装槽上，小压板（30）固定安装在该环形安装槽内，半分环（31）通过小压板（30）限位不能脱出；所述快换法兰（29）套在半分环（31）上，所述快换法兰（29）的内孔周面和半分环（31）的外圆周面为相适配的锥面，快换法兰（29）在半分环（31）限制下只能向后移动而不能向前移动。

7.如权利要求1所述的高温旋转接头，其特征在于：所述外管（20）尾端中心设有内管通孔，尾盖（1）安装在外管（20）尾端，尾盖（1）固定连接在中盖（6）上，尾盖（1）中心通孔与外管（20）的内管通孔相连通，在尾盖（1）止口端面与外管（20）尾端面之间夹装有尾部密封垫（4）。

8.如权利要求1所述的高温旋转接头，其特征在于：所述内管通孔的内壁上设有至少一道密封环槽，密封环槽内装有第二O型圈（34）。

9.如权利要求1所述的高温旋转接头，其特征在于：所述外管（20）前端面上设有端部密封垫（33）。

10.如权利要求9所述的高温旋转接头，其特征在于：所述端部密封垫（33）采用紫铜垫。